Методические указания. Московский государственный университет путей сообщения

Московский государственный университет путей сообщения

(МИИТ)

-----------------------------------------------------------------------------------

Кафедра “Энергоснабжение электрических железных дорог”

Д.В. СМИРНОВ

Выбор мощности силового

Масляного трансформатора

Методические указания

Для выполнения домашнего задания

по дисциплине

«Тепловые процессы

В устройствах электроснабжения»

Москва – 2010

УДК 621.331:621.311

C 50

Смирнов Д. В. Выбор мощности силового масляного трансформатора: Методические указания для выполнения домашнего задания по дисциплине «Тепловые процессы в устройствах электроснабжения». - М.: МИИТ, 2010. -20 с.

В методических указаниях изложены методы выбора мощности силовых масляных трансформаторов тяговых подстанций системы электроснабжения железных дорог, методы расчета температур наиболее нагретых точек обмоток и скорости старения их изоляции.

Предназначены для студентов и инженеров специаль-ности 190401 «Электроснабжение железных дорог».

© Московский государственный университет путей

сообщения (МИИТ), 2010

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для выполнения домашнего задания по дисциплине

«Тепловые процессы в устройствах электроснабжения»

На основании исходных данных выбрать масляный трансформатор с системой охлаждения “М” или “Д”. Проверить трансформатор на перегрев при максимальной нагрузке. Произвести оценку скорости износа изоляции обмоток. Материал, необходимый для выполнения домашнего задания, полностью изложен в курсе лекций.

ЗАДАНИЕ:

1. Преобразовать заданный график нагрузки масляного

трансформатора в эквивалентный двухступенчатый.

2. Выбрать мощность масляного трансформатора по

ГОСТ 14209-85.

3. Рассчитать температуру наиболее нагретой точки

обмотки в конце периода интенсивной нагрузки.

4. Рассчитать среднесуточную скорость износа

изоляции для заданных суток.

В составе исходных данных для выбора мощности масляного трансформатора задан график его нагрузки (массив значений), а также присутствует отношение потерь короткого замыкания к потерям холостого хода при номинальной нагрузке d, постоянная времени нагрева обмотки Т_о в минутах, постоянная времени нагрева масла Т_м в минутах, эквивалентная расчетная температура охлаждающей среды J_ос в градусах Цельсия, максимальная летняя температура J_мах, а также шкала номинальных токов трансформаторов.

Исходный для выбора мощности график нагрузки может быть реальным или прогнозируемым. Прогнозируемый график нагрузки тягового трансформатора получается путем имитационного моделирования на ЭВМ двух режимов работы участка железной дороги:

1. Среднего режима, когда всё суточное количество поездов проходит по участку со случайными интервалами;

2. Режима полного использования пропускной способности, когда поезда следуют с минимальными межпоездными интервалами.

Заданный для выполнения домашнего задания график нагрузки трансформатора представляет собой массив из 48 чисел – результат регистрации суточной нагрузки (в амперах) через 30 минут. Для работы с таким графиком его необходимо изобразить в масштабе 1 см – 1 час. При этом значение тока в момент времени t = 0 (первое из заданных чисел) повторяется в момент времени t = 24 часа. На основании построенного графика необходимо определить период максимальной нагрузки t_и и период средней нагрузки t_с. Их суммарная продолжительность

t_и + t_с = 24. (1)

Пример такого графика показан на рисунке 1.

Следует заметить, что при регистрации реальных токов устройств системы электроснабжения интервал даже 10 минут считается слишком большим, и здесь интервал 30 минут взят только с целью уменьшения объема вычислений.

Количество получасовых интервалов в 1-м периоде N₁ =2 t_с, а во втором - N₂ = 2 t_и. Числа N₁ и N₂ определяют пределы при расчетах среднеквадратичных (эффективных)